某低品位多金屬金礦綜合回收試驗(yàn)研究

曹 飛，呂 良 ，李文軍，岳鐵兵

(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院鄭州礦產(chǎn)綜合利用研究所，河南 鄭州450006；2.國(guó)土資源部多金屬評(píng)價(jià)與綜合利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 鄭州 450006)

為了緩解我國(guó)礦產(chǎn)資源的緊張局面，低品位礦石的開(kāi)發(fā)利用越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視，因此研究開(kāi)發(fā)合理的選別工藝對(duì)于提高企業(yè)的礦產(chǎn)資源綜合利用水平和經(jīng)濟(jì)效益有著重要的意義[1]。河南某低品位多金屬金礦資源豐富，且綜合利用價(jià)值較高，本文對(duì)該多金屬金礦進(jìn)行了系統(tǒng)的工藝礦物學(xué)和選礦試驗(yàn)研究，在獲得金、銀成品的同時(shí)，還綜合回收了鉛鐵，使礦產(chǎn)資源得到了充分回收利用，同時(shí)為礦山帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

1 礦石性質(zhì)

1.1 礦石礦物組成

礦石中金屬礦物以黃鐵礦、方鉛礦、磁鐵礦為主，還有少量閃鋅礦、黃銅礦等，脈石礦物以長(zhǎng)石、石英為主，其次為黑云母、絹云母、方解石和白云石等。原礦化學(xué)多項(xiàng)元素分析結(jié)果及主要礦物的相對(duì)含量分別見(jiàn)表1、表2。

注：“*”單位為g/t。

表2 礦石的礦物組成及相對(duì)含量/%

1.2 主要有用礦物嵌布特征

礦石中的金銀主要賦存在黃鐵礦和方鉛礦中，其次為少量自然金、銀。黃鐵礦中金、銀含量占礦石中金、銀總量的56%、35.06%，黃鐵礦平均粒度55μm，-30μm級(jí)別含量占21.49%，部分黃鐵礦與脈石關(guān)系密切，主要以連體或貧連體的形態(tài)產(chǎn)出。方鉛礦金、銀含量占礦石中金、銀總量的20%、22%，部分方鉛礦嵌布粒度較細(xì)，-30μm級(jí)別含量占33.37%，少量方鉛礦與黃鐵礦緊密共生，互為包裹。磁鐵礦嵌布粒度較細(xì)，平均粒度25μm，-20μm級(jí)別含量占40.76%，部分微細(xì)粒磁鐵礦被石英包裹，完全解離較為困難。

2 選礦試驗(yàn)

2.1 選礦工藝流程的選擇

根據(jù)礦石中有用元素金、銀、鉛的嵌布特性及前期探索試驗(yàn)，擬采用先混合浮選硫化礦物，浮選精礦氰化提金、銀，浸渣浮選回收鉛，浮選尾礦磁選回收磁鐵礦的技術(shù)路線。該工藝流程優(yōu)點(diǎn)在于富集金銀的同時(shí)，無(wú)須增加成本，使鉛也得到了富集，金精礦浸出后，利用浸渣中殘留氰根對(duì)黃鐵礦的抑制進(jìn)行浮鉛，不需要再添加抑制劑，使鉛硫得到了有效的分離，同時(shí)部分金銀也隨著鉛精礦得到了回收，浮選尾礦通過(guò)磁選回收了磁性鐵，使得有限的資源得到最大限度的回收利用[3]。

2.2 原礦混合浮選試驗(yàn)

首先對(duì)硫化物進(jìn)行混合浮選，使得金銀鉛都富集在混合精礦中。在原礦粗選條件試驗(yàn)和開(kāi)路試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了混合浮選閉路試驗(yàn)，試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖1，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

圖1 混合浮選閉路試驗(yàn)流程

表3 混合浮選閉路試驗(yàn)結(jié)果/%

產(chǎn)品產(chǎn)率品位Au?Ag?Pb回收率AuAgPb精礦3.1435.20126.204.2978.3953.8484.19尾礦96.860.313.510.0321.6146.1615.81原礦100.001.417.360.16100.00100.00100.00

注：“*”單位為g/t。

從表3可以看出，該礦石采用一次粗選兩次精選兩次掃選，中礦順序返回的閉路流程，得到了金、銀、鉛品位分別為35.20g/t、126.20 g/t、4.29%以及對(duì)應(yīng)的回收率分別為78.39%、53.84%、84.19%的混合精礦。

2.3 混合精礦氰化浸出試驗(yàn)

混合精礦通過(guò)氰化浸出獲得了成品金、銀，同時(shí)為下一步浸渣中鉛硫分離奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的條件試驗(yàn)研究，混合精礦氰化浸出試驗(yàn)最佳條件為：磨礦細(xì)度-0.043mm占90%，礦漿濃度40%，氧化鈣用量3kg/t，堿預(yù)處理時(shí)間1h，氰化鈉用量5kg/t，浸出時(shí)間36h，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

混合精礦氰化浸出金、銀的浸出率分別為85.44%、71.13%，結(jié)合浮選指標(biāo)，金、銀對(duì)原礦的回收率分別為67.24%、38.30%。

表4 混合精礦氰化浸出試驗(yàn)結(jié)果

2.4 浸渣浮鉛試驗(yàn)

為了綜合利用資源，對(duì)浸渣進(jìn)行浮選鉛的試驗(yàn)研究，同時(shí)兼顧回收部分金銀。由于殘留的氰根離子對(duì)黃鐵礦有抑制效果，因此添加少量氧化鈣對(duì)黃鐵礦加強(qiáng)抑制即可[4]，并對(duì)鉛浮選進(jìn)行了多種捕收劑的對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)組合藥劑乙硫氮+丁銨能取得較好的指標(biāo)。乙硫氮對(duì)方鉛礦有較好的捕收性，同時(shí)對(duì)黃鐵礦的捕收能力較弱，丁銨和乙硫氮有相似的效果，同時(shí)有一定的起泡性[5-6]。最終確定采用如圖2所示的閉路流程，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

圖2 浸渣浮鉛試驗(yàn)流程

表5 浸渣浮鉛試驗(yàn)結(jié)果/%

產(chǎn)品產(chǎn)率品位Au?Ag?Pb回收率AuAgPb精礦6.0723.36195.7445.3228.3032.6164.12尾礦93.933.8226.141.6471.7067.3935.88原礦100.005.0136.444.29100.00100.00100.00

注：“*”單位為g/t。

由浮鉛試驗(yàn)結(jié)果可知，采用該流程得到了含金銀的鉛精礦，部分金、銀隨鉛得到了回收，由于部分鉛過(guò)磨，因此損失在尾礦中的鉛略高。金、銀、鉛的作業(yè)回收率分別為：28.30%、32.61%、64.12%，對(duì)原礦的回收率分別為：3.16%、5.07%、53.98%。

2.5 浮選尾礦磁選試驗(yàn)

根據(jù)工藝礦物學(xué)研究結(jié)果及鐵礦物嵌布特征，對(duì)浮選尾礦采用磁選工藝進(jìn)行鐵的回收，首先采用磁選拋掉大部分尾礦，粗精礦通過(guò)再磨提高精礦鐵品位，試驗(yàn)流程及條件見(jiàn)圖3，試驗(yàn)結(jié)果表6。

圖3 磁選試驗(yàn)流程

表6 磁選試驗(yàn)結(jié)果/%

產(chǎn)品產(chǎn)率TFe品位TFe回收率精礦1.0156.3012.76尾礦21.4014.544.57尾礦197.593.7782.67浮選尾礦100.004.45100.00

由表3可知，浮選尾礦通過(guò)磁選可獲得鐵精礦作業(yè)選別指標(biāo)：產(chǎn)率1.01%，品位56.30%，回收率12.76%，相對(duì)原礦產(chǎn)率0.98%，回收率10.78%。原礦經(jīng)磨礦-浮選后磁鐵礦已處于解離或者半解離狀態(tài)，直接粗選可拋掉97.59%的尾礦，粗精礦鐵品位可提高到32.04%，此時(shí)進(jìn)行再磨磁選是經(jīng)濟(jì)可行的。

3 結(jié)論

1)該礦石是以金為主，伴生有銀、鉛、鐵等多金屬的硫化礦。但有用礦物金屬品位都較低，因此充分利用礦產(chǎn)資源，提高經(jīng)濟(jì)效益是開(kāi)發(fā)利用此類型礦石的關(guān)鍵所在。

2)本次試驗(yàn)采用原礦混合浮選-精礦氰化-浸渣浮鉛-浮選尾礦磁選選鐵的工藝流程，達(dá)到了較好的預(yù)期效果，采用的藥劑種類較少，并充分利用了每一種藥劑對(duì)礦物的協(xié)同作用效果，如采用氰化鈉浸金，并利用氰根離子在鉛硫分離中抑制黃鐵礦，流程結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，并有利于在實(shí)際中操作，選礦成本較低，有效實(shí)現(xiàn)了資源利用的最大化。

3)最終的工藝流程為開(kāi)發(fā)利用礦山提供了依據(jù)。最終試驗(yàn)結(jié)果為：金回收率70.40%、銀回收率43.37%，鉛精礦鉛品位45.32%、回收率53.98%，鐵精礦鐵品位56.30%、回收率10.78%。

[1] 王明燕，祁小軍．河北某多金屬礦工藝特征研究[J]．有色金屬：選礦部分，2013(1)：7-10．

[2] 徐彪，王鵬程.安徽某多金屬硫化礦選礦工藝研究[J].中國(guó)礦業(yè)，2012，21(1)：90-92.

[3] 郭宏，等．吉林省某礦含鉛金銀礦石浮選工藝試驗(yàn)研究[J]．黃金，2011(4)：36-39.

[4] 劉振輝，孫騰飛，謝建宏. 從某含硫金礦石中浮選回收金鉛的試驗(yàn)研究[J]．黃金，2011(4)：46-48.

[5] 魏德洲．固體物料分選學(xué)[M]．北京：冶金工業(yè)出版社，2000．

[6] 胡岳華，馮其明.礦物資源加工技術(shù)與設(shè)備[M].北京：科學(xué)出版社，2006.